人教版 (新课标)选修31 光的反射和折射教案

光的反射和折射

[教学目标]

    1．理解从实验推得光的反射定律的过程，能根据光的反射定律完成有关光路图；

    2．理解平面镜成像规律的得出，理解虚像的物理意义；

    3．能直接应用平面镜成像规律作出虚像，找出物和像的对应关系；

    4．理解光的折射现象和折射定律；光的反射和折射中光路的可逆性；

    5．培养学生实验、观察、分析、解决实际问题的能力；培养学生热爱科学、探索真理、实事求是的严谨的科学态度和思维习惯；通过简介我国的水镜、铜镜的历史进行爱国主义教育。

[教学重点]  光的反射定律，平面镜成像规律，光的折射定律

[教学难点]  光的反射定律的应用

[课时安排]  3课时

[教学准备]  激光小手电，镜子，激光演示仪（第1课时）

           镜子，玻璃板，蜡烛，火柴，白纸，刻度尺（第2课时）

           激光演示仪（第3课时）

[教学过程]

（第1课时）（光的反射现象）

引    入：

由光的直线传播引出思考：光由一种物质射向另一种物质时光的传播方向怎样？

演示实验：激光射向紧靠在黑板上的镜子，观察现象并在黑板上记下镜子、入射光线、入射点和反射光线的位置。

由实验得出：

1．光的反射定义：

光由一种均匀物质射向另一种均匀物质时，在它们的分界面上会改变光的传播

方向，又返回到原先的物质中。

边画图边介绍分界面、入射光线、入射点、反射光线、法线、入射角和反射角。

提    问：入射光线和反射光线有什么关系呢？

演示实验：激光演示仪上一束激光沿00线垂直射向平面镜，请学生根据现象思考有无反射光线？然后转动转盘，多次改变入射光线方向

请学生仔细观察并思考交流：

反射角、入射角在每一次实验中的大小等特点。

从而归纳得出：

2．光的反射定律：

入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线

的两侧，反射角等于入射角。

强调：反射角等于入射角，不能互换；由定律可知反射光线和入射光线以法线为对称轴。

练习：（加深对定律的理解和应用）

A．画出垂直入射镜面时的反射光线，此时入射角多少。

B．画出斜射向镜面的光线的反射光线（用多种方法）

演示实验：光路可逆。  得出

3．光路是可逆的。

演示实验：镜面反射和漫反射，学生仔细观察比较。得出

4．镜面反射：平滑镜面将互相平行的入射光线都沿某一相同的方向反射出去的反射。

（反射光线之间也是平行的）

5．漫反射：粗糙表面将平行的入射光线向各个方向反射的反射。

比较镜面反射和漫反射的异同并举例。

（第2课时）（平面镜）

1．新课引入

复习镜面反射和漫反射引入

2．讲授新课

问：怎么样的镜子叫做平面镜？

答：表面是光滑平面的镜子叫做平面镜。

问：生活中哪些物体是平面镜？（生活中的镜子、玻璃等）

问：哪些物体和平面镜的作用是一样的？（平静的水面、光亮的地板等）

我们几乎每天都要照镜子。那我们什么时候需要照镜子？（洗脸，梳头，穿衣服等）

我们为什么要照镜子呢？我们能从镜子中找到另一个自己。

镜子中的你是真的另一个你吗？（不是，是平面镜所成的像）

结论：平面镜能成像。

师：其实在古代，就已经知道平面镜能成像，那时的人以铜为镜，整理自己的衣冠。

我们在照镜子的时候，有没有把它和物理上的光学知识联系起来想过？

现在就请同学们拿出自己带来的镜子，再仔细地观察一下，通过平面镜所成的像有哪些特点？

得出：像和物左右互换，等大，等距离，正对面。

问：物体离镜子越来越远，像的大小如何变化？（越来越小？像的大小不变？）

我们今天就自己动手来做实验，从像和物的大小关系，像和物到镜面的距离关系，像和物的连线与镜面的关系来研究。

接下来，就以四人为一组，根据探究的内容，设计一个实验的方案。（学生讨论）

学生把自己想的实验方案讲出来，然后再加以纠正。

进行实验。

结    论：

平面镜所成的像是正立的虚像，

物体到平面镜的距离与所成的像到平面镜的距离相等。

像的大小与物体的大小相等。

问：这个像是怎么形成的？（简单提及成像原理即光的反射定律）

问：知道了平面镜成像的特点，你会利用成像规律画出物体在平面镜中所成的像吗？

学生跟随老师一起动笔利用对称法作出物体AB在平面镜中所成的像。

最后，我们再来讨论：平面镜的应用？

首先 ，我先给同学们看一张图片，倒影的图片。

问：为什么岸边是树和亭子在水中所成的像是倒的？

（根据平面镜所成像是对称的原理来解释）

（1）成象（我们照镜子，用来梳妆打扮）

（2）改变光路

潜望镜的原理解释，请同学上来使用潜望镜。（请学生小结。）

（第3课时）（光的折射）

由激光演示仪实验引入         

1．光的折射现象：

介绍折射光线、折射角等。

演示实验（空气斜射向玻璃）：观察折射光线与入射光线的关系、折射角与入射角关系。

2．光的折射规律

演示实验：激光由玻璃斜射向空气

得出结论：光由玻璃斜射向空气时的折射规律

入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；光从空气斜射入水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，且入射角增大时折射角也增大。

光从水中斜射入空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。

（三线共面，两线分居，空气中角较大。）

3．光的折射现象的实例（画图解释）

从水面上方看水中的物体看起来比实际浅；          池水看起来比实际浅

思考：潜水员在水中看到的陆地上的物体比实际要高还是低？